发布时间 : 星期三 文章化工仪表及自动化总复习题目及答案更新完毕开始阅读68367f48a1116c175f0e7cd184254b35effd1ae3
补偿导线不能进行冷端补偿，因为把热电偶的冷端从温度较高和不稳定的地方，延伸到温度较低和比较稳定的操作室内，冷端温度还不是0摄氏度。 进行冷端温度补偿的方法有以下几种：
(1)冷端温度保持为0℃的方法；(2)冷端温度修正方法；(3)校正仪表零点法；(4)补偿电桥法；(5)补偿热电偶法。
2. 某压力仪表的测量范围是100～1100Pa，其精度为0.5级，则这台表的量程是多少？允许相对百分误差是多少？最大绝对误差是多少？ 解：
量程为1100?100?1000Pa
基本误差有仪表的精度可知0.5%
最大绝对误差为：1000??0.5%??5Pa 允许误差为0.5%
3. 一台测温仪表，其测温范围为0～300 ℃，已知其最大绝对误差为±2℃，则其精度等级为多少？ 解：依题意得，
仪器的相对百分误差为：
??因此，其精度等级为1.0级
2?100%?0.7%
300?04. 有一台测压仪表，其标尺范围为0～400 KPa，要求测量时最大绝对误差不超过5 KPa ，则应该选择精度等级为多少的仪表才能满足要求。 解：依题意得，
仪器的相对百分误差为：
5?100%?1.25@0?0
所以应该选择1.0级的仪表才能满足要求。
??
作业20．某压力表的测量范围为 0~1MPa，精度等级为 1 级，试问此压力表允许的最大绝对误差 是多少？若用标准压力计来校验该压力表，在校验点0.5MPa 时，标准压力计上读数为0.508MPa，试问被校压力表在这一点是否符合 1 级精度，为什么? 解:
最大绝对误差?max??1?0??1%?0.01MPa
在校验点为0.5MPa处，校验得到的绝对误差为：
?0.508?0.5?0.008MPa
在?0.01MPa范围之内，所以被校验压力表在这一点符合1级精度。
第四章 自动控制仪表
一、基本要求
1．掌握各种基本控制规律及其特点。
2．熟悉比例度、积分时间、微分时间对控制系统的影响。 3．了解DDZ-Ⅱ型和DDZ-Ⅲ型控制器的特点和基本组成。
二、常用概念
1.基地式控制仪表:由检测器和显示器组装成的一个整体，同时具有检测，控制，显示等功能的仪表。
2.单元组合式控制仪表：根据其功能不同分成若干单元，每个单元只完成其中一种功能。
3.控制器的控制规律：控制器的输入信号与输出信号之间的关系。
4.双位控制：控制器只有两个输出值，相应的控制机构只有开和关两个极限位置，又称开关控制。
5.放大倍数KP：是一个可调的放大倍数，它决定了比例控制作用的强弱。 6.比例度δ：指控制器输入变化相对值和相应的输出变化相对值之比的百分数。
7.无干扰切换：指在自动-手动切换时，控制器输出不变，因此生产过程不会有扰动。
三、问答题
1. 控制系统按控制规律可以分为哪几类？各类控制规律的特点是什么？ 答：
（1）双位控制系统：控制器只有两个输出值，相应的控制机构只有开和关两个极限位置。
（2）比例控制系统：即输出信号与输入信号之间成比例关系的控制系统，一种最简单的控制方式，仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。
（3）积分控制系统:反应慢，控制不及时，但能消除余差。
（4）微分控制系统：动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳.其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。
（5）比例积分控制系统：积分作用使控制器的输出和偏差的积分成比例，故过度过程结束时无余差，但是加上积分作用，稳定性降低。积分作用时增大比例度，可保持稳定性，但超调量和振荡周期增大，过度时间增长. 此控制器是适用最多的，它适用于调节通道滞后较小，负荷变化不大，工艺要求不能有余差的系统。
（6）比例微分控制系统：它所产生的控制作用不仅反映了系统的静态误差， 同时还反映了误差信号的变化率，因此微分使控制信号提前作用，使系统的响应振荡减 轻，过渡过程加快，对系统的稳定性有利。
（7）比例积分微分控制系统：这种控制器既能快速进行控制，又能消除余差，具有较好的控制性能。
2. 试述PID控制的数学模型及参数意义。 答：
比例积分微分控制规律为：
?1de?? p?Kp?e?edt?TD?T??dt?I?p为输出变化量；Kp为放大倍数即比例增益；e为输入信号的偏差；TI为积分时间即控制器消除偏差的调整时间；TD为微分时间；
de为偏差信号变化速度。 dt3. 试述DDZ－Ⅲ仪表的特点。 答：
（1）采用国际电工委员会（IEC）推荐的统一标准信号，现场传输出信号为4-20mDC，控制室联络信号为1-5VDC，信号电流与电压的转换电阻为250欧姆，这种信号的优点如下：
①电气零点不是从零开始，且与机械零点重合，不但利用了晶体管的线性段，而且容易识别断电、断线等故障。
②只要改变转换电阻阻值，控制室仪表便可接收其它1:5的电流信号。 ③因为最小信号电流不为零，为现场变送器实现两线制创造了条件。
（2）广泛采集运算放大器电路，可靠性提高，维修工作量减小，为仪表带来了如下优点：
①由于集成运算放大器均为差分放大器，且输入对称性好，漂移小，仪表的稳定性得到提高。
②由于集成运算放大器有高增益，因而开环放大倍数很高，这使仪表的精度得到提高。
③由于采用了集成电路，焊点少，强度高，大大提高了仪表的可靠性。
（3）Ⅲ型仪表统一由电源供给24VDC电源，并有蓄电池作为备用电源，这种供电方式优点而下：
①各单元省掉了电源变压器，没有工频电源进入单元仪表，既解决了仪表发热问题，又为仪表的防爆提供了有利条件。
②在工频电源停电时备用电源投入，整套仪表在一定时间内仍可照常工作，继续进行监视控制作用，有利于安全停车。
（4）结构合理，与之Ⅱ型有许多先进之处，主要表现在： ①基型控制器有全刻度指示控制器和偏差指示控制器，指示表头为100mm刻度纵形大表头，指示醒目，便于监视操作。
②自动、手动的切换以无平衡、无扰动的方式进行。③结构形式适于单独安装和高密度安装。
④有内给定和外给定两种给定方式。 整套仪表可构成安全火花型防爆系统。
4.在控制系统应用中，有哪些基本控制规律和组合控制规律？写出各自的表达式？它们各应用在什么场所？ 答：
（1）在控制系统应用中，基本调节规律有：P、I、D，基本组合调节规律有PI、PD、PID。
（2）
P:?y?Kpe??1?PI:?y?Kp?e??edt???TI?de??PD:?y?Kp?e?TD??dt???1de??PID:?y?Kp?e?edt?TD??T?dt?I??
（3）
P：自衡能力强，滞后小的对象且控制质量要求不高； PI：对象滞后小，负荷变化幅度大，要求无差； PD：一阶滞后较大允许有余差的对象；
PID：负荷变化大，容量滞后大，被控变量变化缓慢，质量要求高。 四、选择题：
1．调节器加入微分作用是用来（ C ）。 A. 克服对象的纯滞后 B. 克服对象的惯性滞后 C. 克服对象的惯性滞后和容量滞后 D. 克服对象的容量滞后 2. 调节器的比例度和积分时间正确说法是（ B ）。 A. 比例度越大,比例作用越强 B.积分时间越小,积分作用越强 C. 比例度越大,比例作用越弱,积分时间越大,积分作用越强 D. 比例度越小,比例作用越弱,积分时间越小,积分作用越弱
3．在控制系统中，控制器的积分作用过强，会使系统的（ C ）变坏。 A、余差； B、最大偏差； C、稳定性； D、超调量。
4.根据对象特性来选择控制规律时，对于控制通道滞后小，负荷变化不大， 工艺参数不允许有余差的系统，应当选用( B )控制。
A、比例； B、比例积分； C、比例微分；D、比例积分微分。 5．控制系统中控制器正反作用的确定是依据（ B ） A. 生产的安全性 B. 实现闭环回路的负反馈 C. 系统放大倍数恰到好处 D. 调节器本身的特性 6、（ D ）存在纯滞后，通常不影响控制质量。 A、调节通道 B、测量元件
C、变送器 D、干扰通道 7、调节器的反作用是指（ D ）。
A．测量值大于给定值时，输出增大； B. 测量值大于给定值时，输出减小； C．测量值增大，输出增大； D. 测量值增大，输出减小。 8、PID 调节器变为纯比例作用，则（ C ）。
A、积分时间置∞、微分时间置∞； B、积分时间置0、微分时间置∞ C、积分时间置∞，微分时间置0； D、积分时间置0，微分时间置0